Ein Forschungsteam der Universität Bayreuth hat neue Fortschritte bei der Erforschung fluorierter Polyestermaterialien erzielt und einen neuen Typ fluorierter Polyester mit verbesserten Eigenschaften entwickelt. Die in der Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlichte Studie zeigt, dass die Einführung von Fluor die Polymerkettenbildung beschleunigt und eine präzise Steuerung der Materialeigenschaften ermöglicht.

Polyesterkunststoffe haben aufgrund ihres Potenzials für chemisches Recycling Aufmerksamkeit erregt, ihre thermischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften schränken ihre Anwendung jedoch ein. Dem Forschungsteam gelang es, die Leistungsfähigkeit fluorierter Polyestermaterialien durch die Einführung von Fluor in die Moleküle zur molekularen Modifikation zu steigern. Professor Alex J. Plajer erklärte: „Fluorierte Polyester sind besonders interessant, da Fluor als elektronegativstes Element eine starke Anziehungskraft auf Elektronen ausübt. Dadurch können wir Materialien herstellen, die mit anderen Elementen nur schwer zu erreichen sind.“

Die Studie ergab, dass Fluor nicht nur den Polymerisationsprozess beschleunigt, sondern auch die Bildung längerer Polymerketten im Vergleich zu Polyestern ohne Fluor fördert. Diese langen Ketten können sich besser miteinander verhaken und so die mechanische Festigkeit des Kunststoffs verbessern. Plajer ergänzt: „Besonders bemerkenswert ist, dass wir gezielt bestimmte Fluoratome im Polyester durch andere Moleküle ersetzen und so die Materialeigenschaften präzise steuern können.“

Die Forschung an fluorierten Polyestern zeigt auch Vorteile für die Nachhaltigkeit. Das Element Fluor kann beim chemischen Abbau in industriell nutzbarer Form zurückgewonnen werden, was neue Möglichkeiten für das Kunststoffrecycling eröffnet. Plajer: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass gezielte molekulare Modifikationen die Eigenschaften von Kunststoffen grundlegend verändern können. Der Einbau von Fluor in Polymerstrukturen eröffnet neue Wege für die Entwicklung nachhaltiger Hochleistungsmaterialien, die sowohl Umwelt- als auch Industriestandards erfüllen.“

Die Forschung an diesem neuen fluorierten Polyestermaterial erweitert das Anwendungspotenzial von Polyesterkunststoffen. Durch die präzise Steuerung der Molekularstruktur können Forscher die Materialleistung mit Nachhaltigkeitsanforderungen in Einklang bringen und so die grüne Entwicklung der Kunststoffindustrie technisch unterstützen.

Weitere Informationen: Christoph Fornacon-Wood et al., „Recyclable Fluorination Accelerates Ring-Opening Copolymerization and Enables Post-Polymerization Modification of Polyesters“, Angewandte Chemie International Edition (2025). Zeitschrifteninformationen: Angewandte Chemie International Edition, Angewandte Chemie